LED svetlo na princípe kvantových bodiek

Ved­ci z Flo­rid­skej uni­ver­zi­ty mož­no vy­rie­ši­li ve­rej­nú de­ba­tu o zdro­ji svet­la v bu­dúc­nos­ti - pou­žiť Edi­so­no­vu žia­rov­ku ale­bo ener­ge­tic­ky efek­tív­nej­šiu žia­riv­ku? Mož­no ani jed­nu z nich.

Na­še pot­re­by os­vet­le­nia by moh­la spl­niť no­vá LED di­óda, kto­rá vy­tvá­ra svet­lo z ne­vi­di­teľ­né­ho zhlu­ku kvan­to­vých bo­diek. Pod­ľa člán­ku v ča­so­pi­se Na­tu­re Pho­to­nics je pro­ces pre­cho­du LED s kvan­to­vý­mi bod­ka­mi z la­bo­ra­tó­rií na trh o krok bliž­šie k sku­toč­nos­ti vďa­ka no­vé­mu pro­ce­su vý­ro­by, kto­rý vy­vi­nu­li ame­ric­kí ved­ci. 

„Na­ša prá­ca ot­vá­ra ces­tu lac­nej vý­ro­be efek­tív­nych a sta­bil­ných di­ód s kvan­to­vý­mi bod­ka­mi, kto­rá je dô­le­ži­tá na roz­ší­re­nie pou­ži­tia tých­to di­ód vo veľ­kých dis­ple­joch a zdro­joch svet­la, v kto­rých by moh­li nah­ra­diť sú­čas­né žia­rov­ky a žia­riv­ky," po­ve­dal Jian­geng Xue, kto­rý vie­dol vý­skum. 

Vý­znam­ná časť vý­sku­mu Xueho tí­mu sa za­me­ria­va­la na zlep­še­nie exis­tu­jú­cich or­ga­nic­kých LED di­ód (OLED). Tie­to po­lo­vo­di­če sú viacvrstvo­vé štruk­tú­ry tvo­re­né veľ­mi ten­kým or­ga­nic­kým ma­te­riá­lom, nap­rík­lad po­ly­mé­ro­vý­mi plas­tmi, kto­ré sa pou­ží­va­jú na os­vet­le­nie dis­ple­jov po­čí­ta­čo­vých mo­ni­to­rov, te­le­víz­nych ob­ra­zo­viek a men­ších elek­tro­nic­kých za­ria­de­ní. OLED sú čo­raz po­pu­lár­nej­šie, pre­to­že spot­re­bú­va­jú me­nej ener­gie a pro­du­ku­jú jas­nej­ší ob­raz než bež­né di­ódy. 

Zvy­šok ve­dec­ké­ho tí­mu sa za­obe­ral kvan­to­vý­mi bod­ka­mi. Tie­to na­no­čas­ti­ce sú ma­lé kryš­tá­ly, ši­ro­ké len nie­koľ­ko na­no­met­rov, tvo­re­né kom­bi­ná­ciou ató­mov sí­ry, zin­ku, se­lé­nu a kad­mia. Pô­so­be­ním elek­tri­ny vy­ža­ru­jú fa­reb­né svet­lo. Far­ba sa me­ní v zá­vis­los­ti od veľ­kos­ti bo­diek a mož­no ju ov­plyv­niť v pro­ce­se ich syn­té­zy. 

Spo­je­ním prá­ce oboch sku­pín ved­ci vy­tvo­ri­li hyb­rid­né di­ódy, zlo­že­né z or­ga­nic­kých vrs­tiev aj vrs­tiev na bá­ze kvan­to­vých bo­diek. Na vý­ro­bu tých­to LED di­ód sa však bež­ne vy­uží­va­jú dva od­liš­né pro­ce­sy, kto­rých kom­bi­ná­cia spo­ma­ľu­je pro­duk­ciu a zvy­šu­je nák­la­dy. 

Ved­ci prob­lém obiš­li navr­hnu­tím štruk­tú­ry, kto­rá umož­ňu­je roz­de­le­nie všet­kých pot­reb­ných čas­tíc a mo­le­kúl po­mo­cou jed­nej tech­no­ló­gie, tzv. ro­tač­né­ho na­ná­ša­nia. No­vá di­óda je aj efek­tív­nej­šia a vy­dr­ží dlh­šie než pred­chá­dza­jú­ce po­ku­sy s LED na bá­ze kvan­to­vých bo­diek.
Ro­tač­né na­ná­ša­nie však ne­mu­sí byť ko­neč­ným spô­so­bom vý­ro­by. V sú­čas­nos­ti exis­tu­je viac tech­no­ló­gií, kto­ré ved­ci zva­žu­jú na vý­ro­bu veľ­kop­loš­ných dis­ple­jov a os­vet­ľo­va­cích za­ria­de­ní.

Zdroj: eQuark